《物理化学》期末试卷(二)(附答案)

**大学课程考核试卷

学年第一学期级专业（类）

考核科目物理化学课程类别必修考核类型考试考核方式闭卷卷别B

（注：考生务必将答案写在答题纸上，写在本试卷上的无效）

一、选择题( 共7题13分)

1、2 分(0085)

在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间: ( )

(A) 一定产生热交换(B) 一定不产生热交换

? 不一定产生热交换(D) 温度恒定与热交换无关

2、2 分(1032)

对物质的量为n的理想气体，(T/p)S应等于：( )

(A) V/R(B) V/nR

? V/C V(D) V/C p

3、1 分(1783)

在恒温抽空的玻璃罩中封入两杯液面相同的糖水(A) 和纯水(B)。经历若干时间后，

两杯液面的高度将是：( )

(B) A 杯高于 B 杯

(B) A 杯等于 B 杯

(B) A 杯低于 B 杯

(B)视温度而定

4、2 分(0675)

理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中体系的熵变

S体及环境的

熵变S

环应为：（）

(A) S

体>0，

S

环=0 （B）

S

体<0，

S

环=0

（C）S体

>0，

S环

<0 （D）

S体

<0，

S环

>0

5. 2 分(3286)

在刚性密闭容器中，有下列理想气体的反应达到平衡

A(g) + B(g) ＝C(g)

若在恒温下加入一定量的惰性气体，则平衡将（）

(A) 向右移动

(B) 向左移动

(C) 不移动

(D) 无法确定

6. 2 分(1031)

1 mol 范德华气体的(S/V)T应等于：( )

(A) R/(V m-b)

(B) R/V m

(C) 0

(D) -R/(V m-b)

7. 2 分(1247)

某物质溶解在互不相溶的两液相和中，该物质在相中以 A 形式存在，在

相中以A 2形式存在，则和两相平衡时：( )

(A) μA dn A =μA 2dn A 2(B) c A = c A 2(C) a A = a A 2

(D) 2μA = μ

A 2

二、填空题( 共10题22分)

8. 5 分(3048)

NH 4HS(s) 放入抽空的瓶内发生分解：NH 4HS(s) ＝NH 3(g) + H 2S(g)

则分解反应达到平衡时该体系的独立组分数为

___________ ，相数为

_________ ，自由度

数为____ ；在25℃时测得体系达到平衡时的压力为66.66 kPa ，若此温度时NH 3的分压为13.33 kPa ；要使NH 3和H 2S 的混合气体体系中不形成NH 4HS 固体，则应将H 2S 的分压控制在_____于_____ kPa 。

9. 2 分(0479)

已知(1) 2Al(s) + 6HCl(aq) = 2AlCl

3(aq) + 3H 2(g)

Δr H m,1

$

(298 K) = -1003 kJ ·

mol -1

(2) H 2(g) + Cl 2(g) = 2HCl(g)

Δr H m,2

$

(298 K) = -184.1 kJ ·

mol -1

(3) HCl(g) + n H 2O = HCl(aq)

Δr H m,3$

(298 K) = -72.45 kJ

·

mol -1

(4) AlCl 3(s) + nH 2O = AlCl 3(aq)

Δr H

m,4

$(298 K) = -321.5 kJ ·

mol -1

则无水AlCl 3在298 K 的标准摩尔生成焓为

。

10. 2 分(0859)

对一封闭体系，W f = 0 时，下列过程中体系的ΔU ，ΔS ，ΔG 何者必为零？

(1) 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程_________ ；(2) 某物质的恒温恒压可逆相变过程_________ ；(3) 某物质经一循环恢复原状态_________ 。

11. 2 分(1941)

从多孔硅胶的强烈吸水性说明自由水分子的化学势比吸附在硅胶表面的水分子的化学势______。当硅胶吸水达到饱和时,自由水分子的化学势______吸附在硅胶表面水分子的化学势。

12. 2 分(1941)

从多孔硅胶的强烈吸水性说明自由水分子的化学势比吸附在硅胶表面的水分子的化学势______。当硅胶吸水达到饱和时,自由水分子的化学势______吸附在硅胶表面水分子的化学势。

13. 2 分(0382)

对于任何宏观物质，其焓H 一定_______ 内能U (填上＞、＜、＝) ，因为_________；对于等温理想气体反应，分子数增多的ΔH 一定_________ΔU ，因为______ ______ 。

14. 2 分(0775)

在横线上填上＞、＜、＝或？（？代表不能确定）。水在373.15 K 和101325 kPa 下通过强烈搅拌而蒸发，则(A) ΔS ______ Q/T Q 为该过程体系吸收的热量(B) ΔF ______ -W (C) ΔF ______ -W f (忽略体积变化) (D) ΔG ______ -W f

15. 2 分(0481)

300 K 时，0.125 mol 正庚烷（液体）在弹式量热计中完全燃烧，放热602 kJ ，反应C 7H 16(l) + 11O 2(g) = 7CO 2(g) + 8H 2O(l) 的Δr U m = _____，Δr H m = _____。(RT ≈2.5 kJ) 16. 2 分(9106)

吉布斯自由能判据的适用条件是

、、。

17. 1 分(0274)

选择“＞”，“＜”，“＝”中的一个填入下列空格：

理想气体恒温可逆压缩，ΔU

0，ΔH

0。

三、计算题

( 共8题

40分, 19、20题任选一题

)

18. 5 分(2342)

试求NiO(s)，Ni(s)与H 2O(g)，H 2(g)，CO(g)，CO 2(g)呈平衡的体系中的组分数和自由度。19. 10 分(1809)

两液体A, B 形成理想液体混合物。在

320 K ，溶液I 含3 mol A 和1 mol B ，总蒸气压

为：5.33×104

Pa 。再加入 2 mol B 形成理想液体混合物

II ，总蒸气压为

6.13×104

Pa 。

(1) 计算纯液体的蒸气压p A *，p B *；

(2) 理想液体混合物I 的平衡气相组成y B ；

(3) 理想液体混合物I 的混合过程自由能变化Δmix G m ；(4) 若在理想液体混合物II 中加入 3 mol B 形成理想液体混合物Ⅲ，总蒸气压为多

少？

20. 10 分(1925)

物质 A 与 B 的物质的量分别为

n A 和n B 的二元溶液，其吉布斯函数为：

G = n A μ

A $+n

B μB

$+ RT(n A lnx A + n B ln x B ) + cn A n B /(n A +n B )

其中c 是T ，p 的函数。

(1) 试推导μA 的表达式；(2) 给出活度系数A 的表达式；

(3) 上述溶液的G 有怎样的表达式，才能使A = 1 ？

21. 5 分(0268)

一辆汽车的轮胎在开始行驶时的压力为280 kPa 。经过3 h 高速行驶以后，轮胎压力达到320

kPa ，计算轮胎的内能变化是多少？已知空气的C V, m =20.88 J ·K -1·mol -1

，轮胎内体积保持不变为57.0 dm 3

。（视空气为理想气体）22. 5 分(0874)

在温度为298 K 的恒温浴中，一理想气体发生不可逆膨胀过程。过程中环境对体系做功为 3.5 kJ ，到达终态时体积为始态的10倍。求此过程的Q ，W 及气体的ΔU ，ΔH ，ΔS ，ΔG ，ΔF 。

23. 5 分(1260)

已知0 ℃时,水和冰的密度分别为 1.00 kg ·dm -3,0.917 kg ·dm -3

; 100℃时,水和水蒸气的密

度分别为0.958 kg ·d m -3,0.598 kg ·dm -3

。

(1)计算0℃时,冰变成水过程(/p)T 的变化值；